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双机械端口新型电机及控制 EVT的优点 机械装置比混联式HEV明显减少，EVT代替了离合器、齿轮箱、起动器和发电机。 ICE和汽车驱动桥没有直接的机械联系。从而可以使ICE始终保持在最佳效率点工作，克服了并联式HEV的缺点。 控制电力电子变换器可以控制转差功率的流向和大小，从而控制外转子的转速。由于有一部分能量直接从内转子传到外转子，所以电力电子变换器和蓄电池的容量可以小一些，克服了串联式HEV的缺点。 EVT的工作原理 上图中，Pm1为内燃机输出给EVT内转子的机械功率，Tm1为内燃机的机械转矩，ωm1为内转子旋转速度。Pe为内转子绕组中的转差功率，Pd为内转子通过气隙传递给外转子的的电磁功率，ωm2为外转子旋转速度， Pm2为外转子输出的机械功率，Tm2为外转子输出的机械转矩。Tf1和Tf2分别为内气隙和外气隙传递的电磁转矩。分析时假设无损耗，则内燃机输出的的机械功率为： 内转子和外转子通过磁场相互作用，使Pm1的一部分功率转化为转差功率Pe，另一部分转化为电磁功率Pd： Pe通过电力电子变换器送到EVT的定子中，然后通过外气隙传送给外转子，因此外气隙的电磁转矩Tf2为： 外转子的机械转矩Tm2应该为Tf1和Tf2的综合作用，并可求出Tm2与Tm1的关系为： 图6表明，在ωm2=ωm1点附近，Pe相对来说比较小，因此在这点附近的损耗相对来说也较小，所以在这个区域是最佳工作区。当ωm2比较小时，Pe相对来说较高，转矩较大，因此这个区域是较短时间的加速区。所以，在实际的机车驱动系统中，直接驱动速度能够获得相对较高的效率。 EVT的基本结构 内、外转子同心的EVT结构如图8所示，实物图如图9所示。图中EVT内转子分布有三相绕组，通过滑环与变流器1相连；定子上也分布有三相绕组，引出线与变流器2相连；外转子内、外两侧分别装有永久磁钢，通过内、外转子气隙磁场与内转子、定子交换电磁能量。 EVT除了可以作成径向磁场结构外，根据不同的需求，还可作成轴向磁场结构和混合磁场结构，如图10所示。 车辆各种运行工况的功率流向 EVT电能的变换与传输可分解为Pe1、 Pe2、 Ps三部分，其电能流向（正、负）可判断如下： 1.判断Pe1的正负 所以 则当ωm1ωm2时，Pe10，当ωm1ωm2 时，Pe10。 2. 判断Pe2的正负 所以 则当Tm1Tm2时，Pe20，当Tm1Tm2 时，Pe20。 3. 判断Ps的正负 所以 当Pm1Pm2时，Ps0，当Pm1Pm2时 Ps0。 在分析各种不同工况下的能量流向的问题时，就根据上边得出的分界条件来分类进行讨论。并且在分析过程中，我们假设在各种工况下发动机保持恒功率运行。 对于汽车运行的最普遍工况，我们将在这里进行详细的分析，而对于其它的工况，则选取典型的工况进行讨论。 正向电动（ωm20, Tm20） A. ωm1ωm2 ，Tm1Tm2 注：Ps的方向视Pm1和Pm2的大小来决定（图中箭头方向为能量实际流向，下同） B. ωm1ωm2 ，Tm1Tm2 C. ωm1ωm2 ，Tm1Tm2 D. ωm1ωm2 ，Tm1Tm2 注：Ps的方向视Pm1和Pm2的大小来 决定 正向制动（ωm20, Tm20） A. ωm1ωm2 B. ωm1ωm2 反向电动（ωm20, Tm20 ） 反向制动（ωm20, Tm20 ） A. Tm1Tm2 B. Tm1Tm2 EVT控制策略 EVT有多种控制策略，这里介绍三种模式下的控制策略。 ICE最佳效率运行模式 纯电动车控制模式 车辆起动控制模式 ICE最佳效率运行模式 ICE最佳效率运行曲线如下图所示，ICE在不同的功率输出下，有不同的最佳效率运行速度和转矩。ICE最佳效率运行模式有两种方式，一种是ICE的输出功率保持恒定，负载和ICE之间能量的差值由蓄电池来补偿；另一种方式要求ICE的输出功率紧紧跟随车轮功率的变化，车轮输出功率信号反馈给控制系统，信号过滤后，控制系统通过查ICE最佳效率工作曲线图来调节ICE的输出转速和转矩。我们选取后一种方式来进行更深入的分析。 此运行模式下ICE的转速、转矩一般与驱动车轮的转速、转矩不相等，可分为三种工况分析。 ωm2ωm1 这种控制策略是比较常见的发